ارزیابی مدل Daisy برای شبیه‌سازی حرکت دو بعدی آب در خاک و عملکرد گیاه آفتاب‌گردان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای مهندسی آبیاری و زهکشی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، دانشکده مهندسی زراعی، گروه مهندسی آب

2 مهندسی آب دانشگاه علوم کشاورزی ساری

3 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

4 استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

5 دانشگاه Aarhus، دانشکده Agroecology، دانمارک

چکیده

استفاده از مدل‌های شبیه‌ساز، می‌تواند بر نگرش کاربران در به‌کارگیری مدیریت‌های مختلف کشاورزی کمک نماید. بنابراین شناخت و ارزیابی مدل‌ها در این زمینه غیرقابل‌اغماض است. مدل Daisy یکی از جامع‌ترین مدل‌ها در زمینه شبیه‌سازی سیستم‌ آب-خاک-گیاه-اتمسفر که عملکرد آن در این پژوهش، ارزیابی شد. براساس داده‌برداری‌ها از سه تیمار آبیاری‌کامل‌(FI) و کم‌آبیاری(DI) در سطوح 75% و 55% طی دو سال زراعی، شرایط برای Daisy تعریف و زیرمدل محصول برای گیاه آفتاب‌گردان ساخته شد. پارامترهای عملکرد محصول اندازه‌گیری و با مقادیر شبیه‌سازی‌شده براساس شاخص‌های آماریR2، NRMSE و ضریب‌‌کارایی(EF) مقایسه شدند. مدل، باتوجه به نتایج حاصل از تیمارهایFI، اعتبارسنجی و براساس تیمارهایDI ارزیابی شد. نتایج نشان داد که Daisy با داشتن میانگین NRMSE طی دوسال به‌ترتیب برای پارامترهای سطح برگ‌(LAI)، ارتفاع گیاه‌(H) و مقدار ماده‌خشک‌(DM) و رطوبت که برابر 059/0، 036/0، 031/0 و 064/0 و میانگین EF برابر با 67/85، 33/82، 5/91 و 67 درصد، عملکرد بسیار قابل قبولی داشته‌است، R2‌ها در محدوده‌ی 999/0-799/0 به‌دست‌آمد. برای مشاهده معنی‌داربودن اختلاف بین مقادیر شبیه‌سازی و اندازه‌گیری‌شده، از آزمونT برای نمونه‌های‌جفت درSPSS استفاده شد. نتایج حاصل نشان داد که مدل شرایط FI را بهتر از DI شبیه‌سازی می‌کند. درکل، می‌توان Daisy را به‌عنوان مدلی کاربردی برای شبیه‌سازی شرایط پروژه‌های آبیاری تحت مدیریت‌های مختلف استفاده نمود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Daisy model for simulating the two-dimensional water movement in the soil and the sunflower yield

نویسندگان [English]

  • Hedyeh Pouryazdankhah 1
  • Ali Shahnazari 2
  • Mirkhalegh Z. Ahmadi 3
  • Mohammad Reza Khaledian 4
  • Mathias N. Andersen 5
1 Department of Water Sciences, Faculty of engineering Sciences, Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Sari, Km 9 Farah Abad Road, Sari, 48181-68984 Mazandaran, Iran
2 Sanru
3 Sanru
4 Assistant Professor, Water Engineering Department, Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan., Rasht., Iran
5 Department of Agroecology, Aarhus University, Blichers Allé 20, 8830 Tjele, Denmark
چکیده [English]

Using the simulated models can help the users to approach the attitude of applying different managements. Therefore, identifying and evaluating the models in this case is non-negligible. The Daisy model is one of the most comprehensive models for simulating of the water-soil-plant-atmosphere system whose performance was evaluated in this study. Based on the data of three irrigation treatments: Full irrigation (FI) and deficit irrigation (DI) at 75% and 55% level during two years, the conditions were defined in the model and the crop submodel was made for the sunflower. The yield parameters were measured and compared with simulated values based on R2, NRMSE and efficiency coefficients (EF). The model was validated based on the results of full irrigation treatments and the model performance was also evaluated based on irrigation treatments. The results showed that Daisy has a very acceptable performance by the mean of NRMSE for the leaf area index(LAI), height(H) and dry matter(DM) and water content estimated 0.059, 0.036, 0.031 and 0.064 and the mean EF were equal to 85.67, 33.82, 91.5 and 67 percent. the rang of R2 was 0.799-0.999. The significance of the difference between simulated and observed values was compared by T-test for the paired samples in SPSS. The total results showed that the model could simulate the full irrigation better than the deficit irrigation. In general, Daisy could be used as an applied model to simulate the conditions of irrigation projects under different management.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Controlled deficit irrigation
  • dry matter
  • Full irrigation
  • Leaf area index
  • Water content